机械狗能当马骑吗？机械狗加上电子鼻原来可以干这么多事

小米科技推出的四足机器人“铁蛋”

灵敏的“狗鼻子”

众所周知，狗的鼻子特别灵，经过特殊训练的狗鼻子更加灵敏，能分辨二百万种不同的气味呢。而且狗鼻子还具有高度的“分析能力”，能够从许多混杂在一起的气味中嗅出它所要寻找的那种气味。所以猎犬闻到野兽留下的脚印能带着猎人去追击，警犬闻到了坏人留下的衣物能带着公安人员去搜捕逃犯。

其实各种动物鼻子的构造大致相同，鼻腔上部都有许多褶皱，褶皱上有一层粘膜粘膜里藏着许多嗅觉细胞，当“气味”分子溶解在粘膜中的粘液里就会刺激嗅觉细胞，马上向大脑嗅觉中枢发出信号于是动物就有了“气味”的感觉。

狗鼻子这么灵敏究竟有什么特殊之处呢？狗鼻子的特殊之处，就在于它的嗅觉细胞特别多，而且粘膜经常分泌粘液滋润着嗅觉细胞使其保持高度灵敏。我们人类大约有万个嗅觉细胞，而一只牧羊犬的嗅觉细胞有亿个。你看狗的嗅觉细胞的数量和质量都比其他动物更胜一筹，所以对各种气味辨别的本领也就比其他动物强多了。

可是饲养训练狗要花很多工夫，成本很高，而且有些危险的地方狗也去不了，另外狗也会疲劳，需要休息睡觉啊。那有没有一种能代替狗的工具呢？科学家受到鼻子的启发，研究了鼻子的构造，制成了能闻气味的仪器—电子鼻。随着科技的进步，我们也能看到一种叫“机器狗”的智能机器人，这种机器人有着优异的平衡性和灵活度。而将这两者结合在一起，赋予“机器狗”嗅觉功能，闪亮亮的“电子警犬”登场了。这个“电子鼻”的分辨力，丝毫不亚于狗鼻子，是仿生学的重大胜利。

能闻着气味的纳米材料

要制造“电子鼻”并非易事，必须找到这样的材料：第一要能“呼吸”气体；第二可以随着呼吸的气体不同或气体浓度的不同，改变自己的导电能力。

经过科研人员的不懈努力这种奇妙的材料已经被找到了，比如二氧化锡、氧化锌、氧化钛等，这些材料都会呼吸。当吸入某些气体后，这些材料的导电能力会有显著的变化，而且吸入不同气体、或不同浓度的气体材料的导电能力变化不同。例如含有氧化锡等氧化物的复合气敏电阻一遇到烟雾或一氧化碳其电阻率就会发生明显变化；而含有氧化铁或氧化锌的气敏电阻则对以甲烷为主要成分的天然气和以丁烷、丙烷为主要成分的液化气十分敏感。

将这些复杂的、细微的电阻率变化记录到有着精密算法的系统中就可利用它们制成气体传感器—“电子鼻”，“电子鼻”主要由气味取样操作器、传感器阵列和信号处理系统三种功能器件组成传统的。

早期的“电子鼻”体积比较大，使用起来不方便，而且需要经常加以校正，否则灵敏度会受到影响。近年来科学家又研制出微型“电子鼻”，这是运用最新的纳米技术制成的可以呼吸气味的纳米半导体材料，这种复杂的纳米半导体材料构成的微型芯片，大小只有毫厘之间了，仅需微量电流即可工作，使用起来非常方便，这种传感器探测气味的灵敏度比金属氧化物传感器更高。

生活中的“电子鼻”

“电子鼻”的用途很大，煤矿里装上它可以预防瓦斯爆炸；酒精车间安上它可以防止火灾；家庭中的煤气灶上安装它可以探测管道是否漏气，以及煤气燃烧得是否充分；卧室中安上它冬天取暖时可以避免煤气中毒；在粮食仓库、果品仓库、养殖场、温室等地方，也可以装上它用来监测空气中各种气体的含量。

有一种可以检测水果成熟度的“电子鼻”，是采用闻气味的方法进行检测的，不会损伤水果。“电子鼻”探测到的水果气味，经电脑处理后与数据库中的资料进行比较，即可精确计算出水果成熟到何种程度。经过“训练”的“电子鼻”在几秒钟内即可得出检测结果，而且其精确度超过92%。

干大事的“电子警犬”

有一种精密的“电子警犬”，其本领超过了一般的猎犬和警犬，能分辨出几百万种不同气味，成为人类的好助手。它可以帮助猎人打野兽，也可以帮助公安人员搜捕坏蛋和搜查毒品。最近兴起的“气味鉴定法”，在破案方面的准确率可以和指纹鉴定、DNA基因测试媲美甚至在某些方面更为优越。

神奇的“电子警犬”还可以“闻”到海底潜艇，这种“电子警犬”学名叫废气探测仪。常规潜艇使用柴油机航行时，需要排放废气，这些废气升到海面上后，能在大气中保存几个小时。如果在反潜飞机上装备废气探测仪，通过对海面上空的空气进行取样、分析，就可以判定这个海区内有无潜艇活动。在潜艇潜人深水后几个小时内，反潜飞机依靠灵敏的“电鼻子”依然能“闻”出潜艇的气味。

飞到外星去“闻味儿”

动物学家早就知道，许多动物是利用“气味”互相联络的。这种“生物气味”启发了科学家，如果利用“电子鼻”闻到这种有机气味，就可以揭开火星是否有原始生命的秘密！

原来利用望远镜的高分辨率红外线分光计对火星大气进行扫描时，在光谱中发现了一条证明甲烷存在的线条。只有有机体才能产生甲烷，科学家认为火星表面的甲烷不可能存在成百上千年，因为它会在太阳光下与氢氧基结合形成水和二氧化碳。因此，如果火星上持续存在甲烷，可以断定火星上有甲烷源，很可能就是制造这种气体的有机甲烷菌，也就是火星生命。

但是甲烷毕竟仅仅是望远镜的分光计“看”到的，无法定论。最近，人类向火星发射的宇宙飞船的探测器上就装有先进的精密“电子鼻”！在火星表面上，人类的使者—“电子鼻”会四处闻来闻去，将火星上各处的“气味”变成电信号传回地球，这样实现了人类到遥远的星球去“闻味儿”， “电子鼻”一旦闻到甲烷的气味，就会将信号发回地球，那意义将非常巨大，或将可以揭开火星是否有生命的秘密。

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